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C++ 在類里面使用多線程技術(shù)

發(fā)布人:電子禪石 時間:2022-01-05 來源:工程師 發(fā)布文章

C++ 在類里面使用多線程技術(shù)

前言

有很多時候,我們希望可以在C++類里面對那些比較耗時的函數(shù)使用多線程技術(shù),但是熟悉C++對象語法的人應(yīng)該知道,C++類的成員函數(shù)的函數(shù)指針不能直接做為參數(shù)傳到pthread_create,主要因為是C++成員函數(shù)指針帶有類命名空間,同時成員函數(shù)末尾是會被C++編譯器加上可以接收對象地址的this指針參數(shù)。因此需要將成員函數(shù)做一定的轉(zhuǎn)化,將其轉(zhuǎn)化為不被編譯器加上this指針,而由我們自己來為該函數(shù)維護(hù)”this”指針即可。

舉例:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <time.h>
using namespace std;
class Test
{
    public:
        int sum=0;
        int cnt;
    public:
        int insert();
};
int Test::insert()
{
    sleep(2);
    cnt+=1;
}


如上所示,代碼聲明了一個類Test,假設(shè)該類有一個十分耗時的成員函數(shù):insert(),這個求和函數(shù)每次執(zhí)行需要2000ms的時間。對于如此耗時的函數(shù),我們在設(shè)計時都會想方法將其設(shè)計為線程函數(shù),這樣調(diào)用者才不會阻塞。 
于是我們?yōu)槠浼由隙嗑€程:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
using namespace std;
class Test
{
    public:
        int sum=0;
        int cnt;
    public:
        int insert();
        void * insert_pth(void*);
        void lanch();
};
int Test::insert()
{
    sleep(2);
    sum+=1;
}
void * Test::insert_pth(void*)
{
    insert();
}
void Test::lanch()
{
    pthread_t pth;
    pthread_create(&pth,NULL,insert_pth,NULL);
}
int main()
{
    Test t;
    t.lanch();
    return 0;
}

以上代碼通過調(diào)用lanch()來創(chuàng)建多線程來執(zhí)行insert_pth,insert_pth 再調(diào)用insert(). 
但是 這樣的代碼在編譯時即會報錯。

pthread.cpp: In member function ‘void Test::lanch()’:
pthread.cpp:30:42: error: invalid use of non-static member function
  pthread_create(&pth,NULL,insert_pth,NULL);


只需將insert_pth變化為static函數(shù),同時將insert邏輯代碼轉(zhuǎn)移到insert_pth即可

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
using namespace std;
class Test
{
    public:
        int sum=0;
        int cnt;
    public:
        int insert();
    static  void * insert_pth(void*);
        void lanch();
};
int Test::insert()
{
    sleep(2);
    sum+=1;
    printf("%d insert.....\n",sum);
}
void * Test::insert_pth(void* __this)
{
    Test * _this =(Test *)__this;
    sleep(2);
    _this->sum+=1;
    printf("%d insert.....\n",_this->sum);
}
void Test::lanch()
{
    pthread_t pth;
    pthread_create(&pth,NULL,insert_pth,(void*)this);
}
int main()
{
    Test t;
    t.sum=0;
    t.lanch();
    sleep(5);
    return 0;
}

總結(jié)

使用多線程處理耗時成員函數(shù)的步驟: 
1. 聲明另外一個靜態(tài)函數(shù):static void XXX_pth(void __this); 
該函數(shù)與目標(biāo)成員函數(shù)在函數(shù)名盡量保持一致 
2. 將原成員函數(shù)的代碼拷貝至void * XXX_pth(void * __this); 
在 XXX_pth()開始處將void * __this 轉(zhuǎn)化為 對象的指針 ObjectPoint _this; 
將拷貝下來的所有成員變量加上_this-> 
3. 編寫線程啟動代碼。 
注意pthread_create()最后一個參數(shù)傳入this指針

注意

在 XXX_pth()函數(shù)內(nèi)容不要調(diào)用類的其它成員函數(shù),否則成員函數(shù)將無法獲取正確的指針而操作錯誤內(nèi)存,從而導(dǎo)致segmantation fault.

在C++的類中,普通成員函數(shù)不能作為pthread_create的線程函數(shù),如果要作為pthread_create中的線程函數(shù),必須是static !

        在C語言中,我們使用pthread_create創(chuàng)建線程,線程函數(shù)是一個全局函數(shù),所以在C++中,創(chuàng)建線程時,也應(yīng)該使用一個全局函數(shù)。static定義的類的成員函數(shù)就是一個全局函數(shù)。

 

更多 參考  http://blog.csdn.net/ksn13/article/details/40538083 


#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

class Thread
{
    private:
        pthread_t pid;
    private:
        static void * start_thread(void *arg);// //靜態(tài)成員函數(shù)
    public: 
        int start();
        virtual void run() = 0; //基類中的虛函數(shù)要么實現(xiàn),要么是純虛函數(shù)(絕對不允許聲明不實現(xiàn),也不純虛)
};

int Thread::start()
{
    if(pthread_create(&pid,NULL,start_thread,(void *)this) != 0) //′創(chuàng)建一個線程(必須是全局函數(shù))
    {    
        return -1; 
    }    
    return 0;
}

void* Thread::start_thread(void *arg) //靜態(tài)成員函數(shù)只能訪問靜態(tài)變量或靜態(tài)函數(shù),通過傳遞this指針進(jìn)行調(diào)用
{
    Thread *ptr = (Thread *)arg;
    ptr->run();  //線程的實體是run
}



class MyThread:public Thread
{
    public: 
        void run();
};
void MyThread::run()
{
    printf("hello world\n");
}

int main(int argc,char *argv[])
{
    MyThread myThread;
    myThread.start();
    //test.run();
    sleep(1);
    return 0;
}

編譯運(yùn)行:

diego@ubuntu:~/myProg/pthreadCpp$ g++ main.cpp -lpthread
diego@ubuntu:~/myProg/pthreadCpp$ ./a.out 
hello world
diego@ubuntu:~/myProg/pthreadCpp$


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